在电子制造领域，PCBA加工的质量直接决定了电子产品的性能和可靠性。作为SMT贴片加工厂，1943科技深知高质量PCBA加工对企业竞争力的重要性。我们将分享PCBA加工中不良品产生的根本原因，并提出切实可行的改善对策。
一、PCBA加工常见不良现象及根源分析
1. 焊接缺陷
焊接是PCBA加工的核心环节，也是不良品产生的主要来源。常见的焊接问题包括虚焊、冷焊、连焊和焊点发白等。
虚焊通常由焊膏量不足、焊接时间不当、助焊剂使用不当或烙铁头温度异常引起。冷焊则主要因焊接温度过低，导致焊接材料未完全熔化，焊点表面粗糙、无光泽。连焊多因焊膏过多或元件贴装位置不当造成，相邻元器件引脚过近、钢网与PCB板间距过大都会导致锡膏印刷过厚。
2. 元件定位问题
元件偏移、翘立和缺件是严重影响PCBA质量的定位问题。
偏移问题通常由于电路板上的定位基准点不清晰，或基准点没有对正，以及PCB在印刷机内固定不牢造成。翘立问题（又称墓碑效应）常因铜铂两边大小不一产生拉力不均，或回焊炉内温度分布不均导致。缺件问题则可能由真空泵吸力不足、吸嘴堵塞或元件厚度检测不当引起。
3. 设计与材料问题
- 设计缺陷是PCBA不良的重要原因之一。不合理的设计如布线不当、过多的过孔或元件过于密集，可能引起焊接缺陷或电气性能不稳定。电磁干扰和散热设计不良会导致成品在实际使用中出现故障。
- 材料质量问题对PCBA质量有直接影响。使用劣质或不符合规格的元器件可能导致焊接不牢、组件早期失效。PCB基板材料质量不佳会引起翘曲、分层或导电不良等问题。
4. 环境与设备因素
- 环境因素如温度、湿度和洁净度不足会严重影响PCBA质量。高湿度环境下，元件和PCB板易吸湿，导致焊接时出现气泡或分层。灰尘污染会影响焊接效果和电气性能。
- 设备状态不佳也是不良品产生的重要原因。设备老化或维护不当会导致焊接质量不稳定、贴片位置不精准。贴片机精度下降或吸嘴磨损会直接增加不良品率。
二、降低PCBA不良品的系统性改善对策
1. 强化设计评审阶段的质量控制
实施DFM（可制造性设计）分析是关键一环。通过在设计阶段识别潜在工艺风险，可以提前优化设计参数，避免因设计不合理导致的生产问题。建议建立专门的设计评审流程，对焊盘尺寸、元件布局、散热设计等进行全面评估。
引入失效模式分析（FMEA），预测生产过程中可能出现的失效点，并制定针对性预防措施。例如，针对微型元件贴装，可通过高精度校准技术降低偏移风险。
2. 优化焊接工艺参数
精确控制焊接温度曲线是提升焊接质量的核心。通过优化回流焊温度曲线，将焊接峰值温度波动控制在合理范围内，可显著降低焊接缺陷率。建议每班次检测温度曲线，确保稳定性。
加强钢网管理同样重要。定期清洁钢网并进行张力测试，确保锡膏印刷一致性。根据元件封装规格精准设计钢网开孔尺寸和形状，可有效控制锡膏量。
3. 完善物料管理体系
建立供应商分级管理制度，严格筛选元器件供应商，确保物料质量稳定。对关键物料实行进料全检，通用料件执行批次抽检，杜绝不合格物料流入生产线。
实施物料追溯机制，为所有物料建立唯一标识码，实现从入库到成品出货的全流程追溯。这样一旦发现问题，可以快速定位并隔离问题批次，减少损失。
4. 提升设备与环境管控水平
制定完善的设备维护计划，包括日常清洁、定期校准和预防性维护。例如，操作人员每班清洁设备轨道，技术员每周校准视觉系统，定期进行深度保养。
环境控制也不容忽视。应将SMT车间划分为不同温区，确保物料存储区、操作区和焊接区的温湿度符合要求。同时，建立完整的ESD防护体系，定期检测接地电阻和离子风机平衡度。
5. 加强人员培训与质量意识
定期培训操作人员掌握印刷、贴片、检测等多项技能，提高整体素质。培训内容应涵盖设备操作、工艺标准、质量要求等方面。
建立基于质量指标的绩效考核体系，将直通率、一次交验合格率等关键质量指标与员工激励挂钩，增强全员质量意识。同时，设立改善提案制度，鼓励一线员工积极参与质量改进活动。
6. 实施全过程质量检测
在生产线关键工位设置多重检测关卡。包括锡膏印刷后采用3D SPI检测锡膏厚度和面积、贴片后引入AOI自动光学检测、对BGA等隐藏焊点采用X-Ray检测。
对于高可靠性要求的产品，应进行加严测试，如高温老化、温度循环、振动测试等，以筛除早期失效产品。
结论
降低PCBA加工不良品率是一个系统工程，需要从设计、材料、工艺、设备、人员和环境等多个方面进行全面管控。1943科技通过实施上述改善措施，已成功将PCBA直通率提升至行业领先水平。我们将继续致力于工艺优化和技术创新，为客户提供更高质量、更可靠的PCBA加工服务。
通过系统性的分析和针对性的改善，PCBA加工质量完全可以得到有效控制，从而实现高质量、高效率、低成本的制造目标。
2024-04-26
